چه چیزی حیات جانوران خونسرد را تهدید می نماید؟ - وبلاگ واحدی

دانشمندان دانشگاه مانش استرالیا در مطالعه اخیرشان اظهار کردند که تغییرات آب و هوایی می تواند عاملی برای تهدید حیات حیوانات خونسرد باشد.

به نقل از فیز، همه حیوانات برای زندگی به انرژی احتیاج دارند. آن ها از آن برای تنفس، گردش خون، هضم غذا و حرکت استفاده می نمایند. حیوانات جوان از انرژی برای رشد و در مراحل بعدی زندگی برای فراوری مثل استفاده می نمایند.

افزایش دمای بدن باعث افزایش سرعت مصرف انرژی حیوان می گردد. از آنجایی که حیوانات خونسرد برای تنظیم دمای بدن خود به شرایط حرارتی محیط خود متکی هستند، انتظار می رود با گرم شدن سیاره به انرژی بیشتری احتیاج داشته باشند.

با این حال، تحقیقات تازه محققان استرالیایی که به تازگی در مجله Nature Climate Change منتشر شد، نشان می دهد که دما تنها عامل محیطی نیست که بر احتیاج انرژی حیوانات خونسرد در آینده تأثیر می گذارد. نحوه تعامل آن ها با گونه های دیگر نیز نقش دارد.

یافته های تازه محققان نشان داده است که حیوانات خونسرد در دنیای گرم تر به انرژی بیشتری احتیاج دارند که این امر ممکن است خطر انقراض آن ها را افزایش دهد.

آنچه از قبل می دانیم

میزان انرژی مصرف شده به وسیله حیوانات در یک زمان تعیین، نرخ متابولیسم آن ها نامیده می گردد. میزان متابولیک تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله میزان بدن و سطح فعالیت قرار گرفته است. حیوانات بزرگتر نسبت به حیوانات کوچکتر متابولیسم بیشتری دارند و حیوانات فعال نسبت به حیوانات غیرفعال نرخ متابولیک بالاتری دارند.

میزان متابولیسم نیز به دمای بدن بستگی دارد. این به این علت است که دما بر سرعت انجام واکنش های بیوشیمیایی درگیر در متابولیسم انرژی تأثیر می گذارد. به طور کلی، اگر دمای بدن حیوان افزایش یابد، سرعت متابولیسم آن به طور تصاعدی افزایش می یابد.

بیشتر جانورانی که امروزه زنده هستند خون سرد یا برون گرما (Ectotherm) هستند. خونسرد یا برون گرما، جانداری است که در آن منابع فیزیولوژیکی درونی گرما در کنترل دمای بدن اهمیت نسبتاً کوچک یا کاملاً ناچیز دارند. چنین جاندارانی به منابع گرمای محیطی وابسته هستند، که این امر به آن ها اجازه می دهد تا با نرخ های سوخت وساز بسیار مالی کار نمایند.

حشرات، کرم ها، ماهی ها، سخت پوستان، دوزیستان و خزندگان (اساساً همه موجودات به جز پستانداران و پرندگان) خون سرد هستند.

از آنجایی که تغییرات آب و هوایی ناشی از انسان دمای جهانی را افزایش می دهد، انتظار می رود دمای بدن حیوانات خونسرد نیز افزایش یابد.

محققان می گویند نرخ متابولیک بعضی از خونسرد های زمینی ممکن است به علت گرم شدن آب و هوا که قبلا اتفاق افتاده است، بین 3.5 تا 12 درصد افزایش یافته باشد. اما این پیش بینی علت ظرفیت بالای جانوران برای سازگاری فیزیولوژیکی با دما های گرم تر نیست. سازگاری به توانایی حیوان در بازسازی فیزیولوژی خود برای مقابله با تغییر محیط خود اشاره دارد.

اما به ندرت سازگاری می تواند اثر دما را بر فرآیند های متابولیک به طور کامل نفی کند. به همین علت، تا خاتمه قرن پیش بینی می گردد که خونسرد های زمینی در حدود 20 تا 30 درصد بیشتر از آنچه اکنون هستند، نرخ متابولیک داشته باشند.

داشتن نرخ متابولیسم بالاتر به این معنی است که حیوانات به غذای بیشتری احتیاج دارند. این بدان معناست که اگر غذای بیشتری در دسترس نباشد ممکن است گرسنه بمانند و انرژی کمتری برای یافتن جفت و فراوریمثل داشته باشند.

تحقیق تازه

کوشش های تحقیقاتی قبلی برای درک هزینه های انرژی گرمایش آب و هوا برای خونسرد ها از یک جنبه مهم محدود بود. آن ها عمدتاً از حیواناتی که در محیط های آزمایشگاهی نسبتاً ساده مطالعه می شدند استفاده می کردند که تنها چالشی که با آن روبرو بودند تغییر دما بود.

با این حال، حیوانات با چالش های بسیاری در طبیعت روبرو هستند. این شامل تعامل با گونه های دیگر، مانند رقابت برای غذا و روابط شکارچی و طعمه است. محققان گفتند: حتی اگر گونه ها همواره در طبیعت با هم تعامل داشته باشند، ما به ندرت مطالعه می کنیم که چگونه این امر روی نرخ متابولیک آن ها تأثیر می گذارد.

در این مطالعه ما می خواستیم آنالیز کنیم که چگونه فعل و انفعالات گونه ها ممکن است پیش بینی ها در خصوص میزان انرژی گرمایش آب و هوا برای حیوانات خونسرد را تغییر دهد. برای این کار به مگس میوه (از جنس مگس سرکه) روی آوردیم.

گونه های مگس میوه تخم های خود را در مواد گیاهی پوسیده می گذارند. لارو هایی که از این تخم ها بیرون می آیند با هم تعامل دارند و برای کسب غذا با هم رقابت می نمایند.

مطالعه ما شامل پرورش گونه های مگس میوه به تنهایی یا با هم در دما های مختلف بود. ما متوجه شدیم که وقتی دو گونه از لارو مگس میوه برای غذا در دما های گرمتر رقابت می نمایند، در بزرگسالی نسبت به بزرگسالانی که با گونه های دیگر به عنوان لارو رقابت نمی نمایند، فعال تر بودند. این بدان معناست که آن ها بعلاوه انرژی بیشتری مصرف می کردند.

در این روش ما از مدل سازی استفاده کردیم تا استنباط کنیم که فعل و انفعالات گونه ها در دمای گرم تر جهانی، احتیاج انرژی آینده مگس های میوه را بین سه تا 16 درصد افزایش می دهد.

این یافته ها نشان می دهد که مطالعات قبلی میزان انرژی گرمایش آب و هوا بر خونسرد ها را دست کم گرفته اند. این بدان معناست که رویکرد های صرفاً فیزیولوژیکی برای درک پیامد های تغییرات آب و هوایی برای حیوانات خونسرد احتمالاً ناکافی است.

درک احتیاج های انرژی حیوانات برای درک چگونگی زنده ماندن، فراوری مثل و تکامل آن ها در محیط های چالش برانگیز مهم است. در دنیای گرم تر، خونسرد های گرم تر برای بقا و فراوری مثل به انرژی بیشتری احتیاج دارند.

اگر غذای کافی برای تامین انرژی مورد احتیاج بدن آن ها وجود نداشته باشد، خطر انقراض آن ها ممکن است افزایش یابد. واضح است که ما باید با دقت بیشتری پیش بینی کنیم که چگونه گرم شدن آب و هوا تنوع زیستی را تهدید می نماید.

منبع: ایسنا